發(fā)布時間：2020-12-01 16:21

　　通風機是廣泛應用于國民經(jīng)濟各行業(yè)的一種通用機械。據(jù)統(tǒng)計,我國各類風機和泵的耗電量約占我國總發(fā)電量的三分之一,僅工業(yè)用通風機的耗電量就占我國總用電量的5%左右,隨著通風機的需求量日益增大,制造原材料的消耗也不斷增加。因此,從節(jié)約能源和資源的角度考慮,設計出低成本高效率的風機有十分重要的意義。流體機械的設計方法和思想都來自于大量實驗,通過這樣的方法能夠得到較好的風機基本技術參數(shù),但這種方法不僅需要耗費大量的費用和時間,也不能確定風機內(nèi)部的流動狀況。由于CFD（計算流體動力學,全稱Computational Fluid Dynamics）可以相對準確地給出流體流動的細節(jié),如速度場、壓力場、溫度場等的時變特性,不僅可以準確預測通風機的整體性能,還可以很容易地從對流體的分析中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品或工程設計中的問題,減少未預料到的負面影響,減少設計或優(yōu)化對試驗的依賴性,大為縮短設計周期,降低費用。因此在鳳機設計方面越來越多的應用CFD軟件來代替?zhèn)鹘y(tǒng)風機實驗方法。本文應用Solidworks建立DFY23F-C4A型離心風機的整機模型,運用計算流體力學軟件Fluent對其內(nèi)部的三維氣體流動進行了模擬分析。采用了... 

【文章來源】：東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 離心式通風機簡介
    1.3 離心式通風機內(nèi)部流場的研究方法
    1.4 離心通風機CFD研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.5 本文主要研究工作
第2章 離心通風機數(shù)值模擬理論基礎
    2.1 計算流體力學的介紹
        2.1.1 納維—斯托克斯方程組求解方法
        2.1.2 商用CFD軟件簡介
    2.2 商業(yè)軟件FLUENT概述
    2.3 網(wǎng)格劃分
        2.3.1 網(wǎng)格類型
        2.3.2 網(wǎng)格質(zhì)量評價
    2.4 流動控制方程
    2.5 控制方程的離散方法
    2.6 湍流模型的選取
        2.6.1 標準k-ε模型
        2.6.2 RNG k-ε模型
        2.6.3 Realizable k-ε模型
    2.7 求解器的選取
    2.8 邊界條件的設置
    2.9 壓力與速度的耦合方式
    2.10 在近壁區(qū)使用k-ε模型的問題及對策
    2.11 本章小結
第3章 離心通風機數(shù)值模擬結果及分析
    3.1 離心通風機物理模型的建立
        3.1.1 葉輪的建模
        3.1.2 進氣室流道的建模
        3.1.3 集流器的建模
        3.1.4 蝸殼流道的建模
        3.1.5 整個風機的建模
    3.2 計算物性的選取及通風機的主要性能參數(shù)
    3.3 GAMBIT網(wǎng)格生成及邊界條件定義
        3.3.1 網(wǎng)格生成
        3.3.2 邊界條件定義
    3.4 FLUENT數(shù)值計算方法
        3.4.1 流場控制方程的建立
        3.4.2 計算方法的假定及邊界條件的定義
        3.4.3 坐標系的選用
        3.4.4 收斂判定
    3.5 模擬結果及分析
        3.5.1 子午面上的模擬結果分析
        3.5.2 回轉(zhuǎn)面上的模擬結果分析
        3.5.3 葉片表面上的模擬結果分析
        3.5.4 整機模擬結果分析
    3.6 P-Q曲線及H-Q曲線性能分析
    3.7 誤差來源分析
    3.8 本章小結
第4章 結構變化對整機性能影響的分析
    4.1 各個部件的改進設計
        4.1.1 進氣箱的改進設計
        4.1.2 集流器的改進設計
        4.1.3 蝸殼的改進設計
    4.2 改進型的P-Q曲線及η-Q曲線性能分析
    4.3 風機各部件能量損失
    4.4 本章小結
第5章 結論和展望
    5.1 本文結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]新型工業(yè)化時期我國離心風機行業(yè)發(fā)展趨勢分析[J]. 石雪松,邱明杰.  通用機械. 2009(01)
[5]改變蝸殼寬度對離心風機氣動噪聲影響的數(shù)值計算與試驗研究[J]. 劉曉良,祁大同,馬健峰,袁民建,邱長安.  西安交通大學學報. 2008(11)
[6]不同型線離心風機葉輪的性能對比研究[J]. 李景銀,梁亞勛,田華.  工程熱物理學報. 2008(06)
[7]Fluent軟件學習心得與體會[J]. 楊鵬,鄭偉濤,吳靜萍.  中國水運(理論版). 2007(11)
[8]蝸殼變型線改進離心風機性能的研究[J]. 孫長輝,劉正先,王斗,羅惕乾.  流體機械. 2007(04)
[9]計算流體力學的幾種常用軟件[J]. 方坤.  煤炭技術. 2006(12)
[10]不同葉輪形式下離心泵整機非定常流場的數(shù)值研究[J]. 耿少娟,聶超群,黃偉光,馮濤,劉克.  機械工程學報. 2006(05)
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[3]計算傳熱學的近代進展[M]. 科學出版社 , 陶文銓著, 2000
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本文編號：2894927